使用AT89S52單片機設(shè)計一個爬行機器人的論文免費下載

　　步行機器人研究是一個多學科的綜合領(lǐng)域，涉及機器設(shè)計和制造、傳感器、控制與規(guī)劃、電子電氣、計算機與信息處理、通訊、能源、材料、系統(tǒng)工程。六足機器人相比于四足有更好的穩(wěn)定性，本設(shè)計的對象野外圓形重載鐵甲機器人是一種爬行機器人，每條腿有三個自由度（垂直電機及水平電機及腳踝電機），共18個電機控制腿部的運動，使用AT89S52單片機及舵機原理及控制，具有一定的負重能力，即可進行仿生機器人的行為控制和步態(tài)研究，又可作為復(fù)雜機電系統(tǒng)的控制學習與嵌入式控制創(chuàng)新應(yīng)用的對象。

　　本論文可以分為五個部分：第一部分為緒論，綜合論述機器人的定義、分類、發(fā)展概況，本研究的意義及內(nèi)容：第二部分為機器人的控制系統(tǒng)設(shè)計，包括單片機，舵機等等；第三部分為原理圖及PCB圖；第四部分為步態(tài)及程序分析；最后一部分是結(jié)語，總結(jié)研究內(nèi)容并對課題中需要進一步研究、完善的重點進行了一定的探討、分析和展望。

　　從1920年，“機器人”一詞誕生；到1962年，真正意義上的工業(yè)機器人出現(xiàn)；再到1980年，工業(yè)機器人廣泛的應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場；直至二十一世紀的今天，與人類發(fā)展的漫長歷史相比，機器人的發(fā)展經(jīng)歷了近百年的時間，但對人類的影響卻超乎人類歷史上的任何一個百年。隨著機器人技術(shù)的逐步完善，適于特殊作業(yè)的機器人種類也日益增多。近年來，作為科技技術(shù)發(fā)展的一個重要分支，機器人成為十分活躍的研究領(lǐng)域。未來的機器人將在人類不能或難以到達的已知或未知環(huán)境里為人類工作。國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020）中明確提出了我國智能服務(wù)機器人的發(fā)展戰(zhàn)略，明確提出“智能服務(wù)機器人是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的智能化裝備”。以服務(wù)機器人和危險作業(yè)機器人應(yīng)用需求為重點，研究設(shè)計方法、制造工藝、智能控制和應(yīng)用系統(tǒng)集成等共性基礎(chǔ)技術(shù)。

　　此次課題野外圓形重載機器人是一種基于仿生學原理研制開發(fā)的新型足式機器人，針對所開發(fā)野外圓形重載機器人的控制系統(tǒng)功能要求， 需要提出了一種模塊化分散遞階控制的設(shè)計方案，克服了傳統(tǒng)控制理論被控模型難以建立，且適應(yīng)能力較差的缺點。然而步態(tài)是步行機器人的邁步方式，是步機器人各腿協(xié)調(diào)運動的規(guī)律，是其它控制算法實現(xiàn)的基礎(chǔ)，每個腿安裝有水平和垂直方向運動的電機，具有三個自由度。它是基于微處理器AT89S52的運動控制器，采用雙定時器多舵機分時控制方法，對18個舵機進行獨立控制，六足機器人可接受移動指令，以典型步態(tài)協(xié)調(diào)運動。本設(shè)計的主要內(nèi)容：機器人的簡介，野外圓形重載鐵甲機器人的控制系統(tǒng)設(shè)計，包括單片機介紹、舵機原理及控制、多路PWM波的產(chǎn)生、利用PROTEL99畫電路原理和PCB圖、機器人的步態(tài)和程序等。

　　機器人技術(shù)是在二戰(zhàn)以后才發(fā)展起來的一項新技術(shù)。1958年美國的ConsolLidated公司制作出了世界上第一臺工業(yè)機器人，由此揭開了機器人發(fā)展的序幕。1967年日本川崎重工公司從美國購買了機器人的生產(chǎn)許可證，日本從此開始了對機器人的制造和開發(fā)熱潮。機器人的定義在科技界，科學家會給每一個科技術(shù)語一個明確的定義，但機器人的定義卻至今沒有統(tǒng)一。原因之一是機器人還在發(fā)展，根本原因則是機器人涉及到了人的概念，使之成為難以回答的哲學問題。早在1967年日本召開的第一屆機器人學術(shù)會議上，就有專家提出了兩個有代表性的定義，之后又不斷涌現(xiàn)新的見解。我國科學家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力﹑動作能力、和協(xié)同能力，是一種具有高度協(xié)同性的自動化機器”。仿生步行機器人是一種多連桿、多自由度的特種機器人，其運動學、動力學特性十分復(fù)雜。這類機器人在軍事運輸及探測、礦山開采、水下建筑、核工業(yè)、星球探測、農(nóng)業(yè)及森林采伐、教育及娛樂等許多行業(yè)都有著非常廣闊的應(yīng)用前景長期以來，多足步行機器人技術(shù)一直是國內(nèi)外機器人領(lǐng)域研究的熱點之一。然而盡管步行機器人技術(shù)有了很大的發(fā)展，但制約多足步行機器人進一步朝實用化發(fā)展的一些基礎(chǔ)理論問題和關(guān)鍵性技術(shù)還沒有得到根本的解決。目前的步行機器人存在的主要局限性有：（1）自由度少，靈活性差；（2）大多為仿昆蟲結(jié)構(gòu)，越障能力差；（3）承受能力弱，實用性不強此外。六足機器人對復(fù)雜地形的適應(yīng)，還需要步態(tài)與傳感器及其信號處理技術(shù)、人工智能技術(shù)等多領(lǐng)域的其同發(fā)展和結(jié)合能真正實現(xiàn)。這也意味著在眾多研究人員面前，還有很長的路要走。